c++ - 为什么没有转换为 Big Endian 的 Arduino(Little Endian)上的 Sha1 工作？

Question

我很幸运地说，我的简单 SHA1 哈希生成器代码似乎运行良好。不幸的是，我知道这个 Arduino 程序以 Little Endianness 运行，并且关于生成哈希的方法的描述要求将原始消息长度附加为 Big Endian 整数。

1. 这意味着对于消息 char m[] = "Applecake" 我会有 9*8 位，表示为 64 位无符号整数，即 0x0000 0000 0000 0048。这意味着，使用 Little Endian 存储时，内存将如下所示:0x0048 0000 0000 0000。

2. 如 Section 4 of RFC 3174 中所述步骤 c) 我必须

   Obtain the 2-word representation of l, the number of bits in the original message. If l < 2^32 then the first word is all zeroes. Append these two words to the padded message.

   因此，根据我上面描述的内存，我必须先将它转换为 Big Endian，然后将低 32 位附加到填充的消息中。

问题是，如果我确实转换了长度的字节序，我知道它是 Little Endian，我得到了错误的填充，因此得到了错误的散列。

为什么我的代码在没有转换 Endianness 的情况下工作？
我的代码在不同 Arduino、微 Controller 和编译器之间的兼容性方面有哪些限制？

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// initialize variables
h0 = 0x67452301;
h1 = 0xEFCDAB89;
h2 = 0x98BADCFE;
h3 = 0x10325476;
h4 = 0xC3D2E1F0;

// calculate the number of required cycles and create a blocks array
uint32_t numCycles = ((ml+65)/512)+1;
uint32_t blocks[numCycles*16] = {};

// copy message
uint32_t messageBytes = ml/8 + (ml%8!=0 ? 1 : 0);
for (uint32_t i = 0; i < messageBytes; i++) {
    blocks[i/4] |= ((uint32_t) message[i]) << (8*(3-(i%4)));
}

// append the 1 bit
blocks[ml/32] |= ((uint32_t) 0b1) << (31-(ml%32));

// append the 64-bit big endian ml at the end
if (ml < 0x80000000)
    blocks[(numCycles*16)-1] = (uint32_t) ml;
else {
    blocks[(numCycles*16)-2] = (uint32_t) ml;
    blocks[(numCycles*16)-1] = (uint32_t) (ml >> 32);
}

for (uint32_t iCycle = 0; iCycle < numCycles; iCycle++) {
    // initalize locals
    uint32_t w[80] = {};
    uint32_t a = h0, b = h1, c = h2, d = h3, e = h4;
    
    for (uint8_t i = 0; i < 80; i++) {
        // convert words to big-endian and copy to 80-elem array
        if (i < 16)
            w[i] = blocks[(iCycle*16)+i];
        else
            w[i] = rotL((w[i-3]^w[i-8]^w[i-14]^w[i-16]), 1);
        
        // run defined formulas
        uint32_t f, k, temp;
        if (i < 20) {
            f = (b & c) | ((~b) & d);
            k = 0x5A827999;
        }
        else if (i < 40) {
            f = b ^ c ^ d;
            k = 0x6ED9EBA1;
        }
        else if (i < 60) {
            f = (b & c) | (b & d) | (c & d);
            k = 0x8F1BBCDC;
        }
        else {
            f = b ^ c ^ d;
            k = 0xCA62C1D6;
        }
        temp = rotL(a, 5) + f + e + k + w[i];
        e = d; d = c; c = rotL(b, 30); b = a; a = temp;
    }
    
    // write back the results
    h0 += a; h1 += b; h2 += c; h3 += d; h4 += e;
}

Answer 1

// append the 64-bit big endian ml at the end
if (ml < 0x80000000)
    blocks[(numCycles*16)-1] = (uint32_t) ml;
else {
    blocks[(numCycles*16)-2] = (uint32_t) ml;
    blocks[(numCycles*16)-1] = (uint32_t) (ml >> 32);
}

这会将最高有效的 32 位值放在第一位，将最低有效的 32 位值放在第二位。这是您的代码能正常工作的一半原因。

另一半是，虽然 32 位值采用小端格式，但您正在小端平台上读取它们的值。这将始终为您提供正确的值(value)。您永远不会尝试访问 32 位值的各个字节，因此哪些字节去哪里没有区别。